KR101137837B1 - Making method of flame-retardent styrofoam - Google Patents

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조동하
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of flame-retardant Styrofoam is provided to delay combustion speed by cutting off the supply of oxygen using an incombustible agent and gupsum. CONSTITUTION: A manufacturing method of flame-retardant Styrofoam is as follows. Styrofoam is pulverized into pellets. The pulverized Styrofoam is foamed. The foamed Styrofoam is coated with an incombustible agent. The coated Styrofoam is mixed with gypsum slurry. The mixture is molded in a desired shape. The incombustible agent comprises kaolin, clay or a mixture thereof 50-70 weight%, silica particles 10-30 weight%, alumina 1-5 weight%, and residual water.

Description

난연성 스티로폼의 제조방법{Making method of flame-retardent styrofoam}Making method of flame-retardent styrofoam

본 발명은 난연성 스티로폼의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a flame retardant styrofoam.

일반적으로 스티로폼(styrofoam) 또는 스티로폴(styropor)은 발포 폴리스티렌(Expanded PolyStyrene: EPS) 수지를 지칭하는 플라스틱의 상표명으로써, 절연이나 충격 완화에 주로 사용되며, 상기 두 용어는 본 명세서에서는 실질적으로 동일한 의미로 사용된다. 열가소성 EPS 수지입자를 1차 발포하여 스티로폼 비즈(Beads)를 만든 후, 이를 발포 성형기에서 2차로 발포 성형하여 스티로폼 성형체를 형성하고, 다시 이를 일정한 두께로 재단하여 발포성 스티로폼 보드를 제조하게 되는데, 스티로폼 보드의 특성은 경량성, 보온성, 단열성 및 방음성이 우수하고 생산비용이 비교적 저렴하므로 각종 내외장재 및 도금된 강판을 이용하는 샌드위치 보드, 보온 보드, 단열 보드, 방음 보드 등으로 그 용도가 매우 넓은 장점이 있다. In general, styrofoam or styropor is a brand name of a plastic that refers to expanded polystyrene (EPS) resin, and is mainly used for insulation or shock absorbing, and the two terms are used in substantially the same sense herein. Used. Styrofoam beads are made by firstly foaming thermoplastic EPS resin particles, and then foamed secondly in a foam molding machine to form a styrofoam molded body, and then cut to a certain thickness to manufacture a foamed styrofoam board. The characteristics of the light weight, thermal insulation, heat insulation and sound insulation is excellent and the production cost is relatively low, so the use of the sandwich board, thermal insulation board, insulation board, soundproof board, etc. using various interior and exterior materials and plated steel sheet has a very wide advantage.

그러나, 이러한 종래의 스티로폼 보드는 내화성이 지극히 불량하므로 화재발생시 유해가스와 화염의 발생 및 화염의 전이가 심하므로 근래에는 이의 사용을 제한하거나, 기피하는 등 문제점이 제기되고 있다. 최근에는 화재발생시에 대형사고를 방지하기 위하여 여러 종류의 불연성 또는 난연성 내장재가 개발되고 있는 실정이다. However, since the conventional styrofoam board is extremely poor in fire resistance, the generation of harmful gases, flames, and flame transitions are severe in the event of a fire, and thus, problems such as limiting or avoiding the use thereof have recently been raised. Recently, various kinds of non-combustible or flame retardant interior materials have been developed to prevent large accidents in case of fire.

기존의 스티로폼에 난연성을 부여한 기술들을 살펴보면, 발포하여 성형된 스티로폼에 불연성 성분을 코팅하여 스티로폼 보드에 난연성을 부여한 기술과 발포전 스티로폼 입자에 난연성분을 코팅한 다음, 그 위에 수지(resin)계 바인더를 코팅하고, 이를 발포시킨 스티로폼 등이 있으나, 이는 가연성 물질의 연소속도를 지연시키는 효과는 있으나, 유독가스의 발생을 억제할 수 없으므로, 화재발생 초기에 유독가스에 의한 인명피해를 방지할 수는 없었다.
Looking at the technologies that impart flame retardancy to the existing styrofoam, by applying a non-flammable component to the foamed molded styrofoam to give the styrofoam board a flame retardant and a flame-retardant coating on the styrofoam particles before foaming, and then a resin binder Coated and foamed styrofoam, but this has the effect of delaying the combustion rate of the combustible material, but can not suppress the generation of toxic gas, it is possible to prevent human injury due to toxic gas at the beginning of the fire There was no.

이에 본 발명에서는 건축용으로 사용되는 스티로폼을 알갱이 형태로 발포한 다음, 이를 불연성 성분으로 코팅하고, 이를 석고용액으로 성형함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있었고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다. Thus, in the present invention, by foaming the styrofoam used for construction in the form of granules, then coating it with a non-combustible component, and molding it into a gypsum solution, the above-mentioned problems could be solved, and the present invention was completed based on this.

따라서, 본 발명의 목적은 화재발생시에 스티로폼의 연소속도가 지연될 뿐만 아니라, 유독성 가스의 발생이 최소로 되므로 인명피해를 최소로 하면서 초기에 화재진압을 할 수 있는 난연성 스티로폼의 제조방법을 제공한다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a flame retardant styrofoam that can be fired at the initial stage with minimal human injury since the combustion speed of the styrofoam is not only delayed and the generation of toxic gases is minimized. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 난연성 스티로폼의 제조방법은 스티로폼을 알갱이 형태로 분쇄하는 단계; 상기 알갱이 형태의 스티로폼을 발포시키는 단계; 상기 발포 알갱이 스티로폼에 불연성제를 코팅시키는 단계; 상기 불연성제 코팅 스티로폼과 석고액을 혼합시키는 단계; 및 상기 혼합물을 원하는 형상으로 성형하는 단계;를 포함한다. Method for producing a flame retardant styrofoam of the present invention for achieving the above object is the step of grinding the styrofoam in the form of granules; Foaming the styrofoam in the granular form; Coating a non-flammable agent on the foamed styrofoam; Mixing the nonflammable coating styrofoam and gypsum solution; And molding the mixture into a desired shape.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 분쇄 단계의 스티로폼 알갱이의 직경은 0.58～2.3㎜인 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the diameter of the styrofoam grains of the grinding step is characterized in that 0.58 ~ 2.3mm.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 발포된 스티로폴 알갱이의 직경은 0.3～4㎜인 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the diameter of the foamed styropol grains is characterized in that 0.3 ~ 4mm.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 불연성제는 카올린, 점토 또는 이의 혼합물 50～70중량%, 규사 분말 10～30중량%, 알루미나 1～5중량%, 및 나머지는 물을 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the non-flammable agent is 50 to 70% by weight of kaolin, clay or mixtures thereof, 10 to 30% by weight of silica sand powder, 1 to 5% by weight of alumina, and the rest comprises water do.

본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 불연성제의 입자크기는 15～200㎛이고, 상기 발포 알갱이 스티로폼에 0.3～4㎜의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the particle size of the nonflammable agent is 15 ~ 200㎛, characterized in that the foamed granules are coated with a thickness of 0.3 ~ 4㎜ on the styrofoam.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 석고액은 석고 30～65중량% 및 물 35～70중량%을 포함하며, 상기 석고액과 불연성제 코팅 스티로폼의 혼합 중량비는 20～40 : 60～80인 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the gypsum liquid comprises 30 to 65% by weight of gypsum and 35 to 70% by weight of water, and the mixing weight ratio of the gypsum liquid and the nonflammable coating styrofoam is 20 to 40: 60 to 80 It is characterized by.

본 발명의 또 다른 실시 예에 있어서, 상기 석고액은 전체 석고액에 대하여 20중량% 미만으로 플라이애쉬, 황산칼슘 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the gypsum liquid is characterized in that it further comprises fly ash, calcium sulfate or a mixture thereof in less than 20% by weight relative to the total gypsum liquid.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 불연성제는 백운석, 장석, 활석, 산화아연, 소금, 코디어라이트(Cordierite) 및 규회석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 전체 불연성제에 대하여 30중량% 이하로 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the non-flammable agent is 30% by weight relative to the total non-flammable agent at least one component selected from the group consisting of dolomite, feldspar, talc, zinc oxide, salt, cordierite and wollastonite It is characterized by further comprising below.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 방법은 상기 성형단계 후의 성형품의 표면에 규산염으로 코팅시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
In one embodiment of the present invention, the method is characterized in that it further comprises the step of coating with a silicate on the surface of the molded article after the molding step.

본 발명은 건축내장재인 스티로폼의 화재발생시 불연성제 및 석고에 의하여 연소가 지연될 뿐 아니라, 유해가스의 발생이 최소로 되므로, 화재를 초기에 진압할 수 있는 시간을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 유독가스에 인한 인명피해를 최소로 할 수 있다. 즉, 스티로폼이 발화되기 시작하면, 스티로폼 알갱이의 내면 및 외면에 코팅된 불연성제와 상기 스티로폼을 결합시키는 결합제로 사용되는 석고가 발화부위에 부착되어 산소의 공급을 차단시키므로써 연소속도가 지연되는 효과가 있다. 또한, 스티로폼이 연소될 때에 발생되는 유독가스가 다공질의 분말화된 불연성제에 흡착되므로서 유독가스의 발생이 최대한 억제되기 때문에 화재발생시 초기에 유독가스에 의한 인명피해를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
The present invention not only delays combustion by non-combustibles and gypsum during the fire of styrofoam, which is a building interior material, but also minimizes the generation of noxious gases, thus ensuring time to extinguish the fire early and toxic. Minimize human injury due to gas. That is, when the styrofoam starts to ignite, the combustion rate is delayed by blocking the supply of oxygen by attaching a non-flammable agent coated on the inner and outer surfaces of the styrofoam granules and a gypsum used as a binding agent to bind the styrofoam to the ignition site. There is. In addition, since the toxic gas generated when the styrofoam is burned is adsorbed by the porous powdered incombustibles, the generation of the toxic gas is suppressed as much as possible. will be.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따라 제조된 스티로폼과 시판되는 스티로폼의 난연특성을 실험하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 스티로폼의 난연특성 결과를 나타낸 사진이다. 1 to 3 are photographs showing the process of testing the flame retardant properties of the styrofoam produced in accordance with the present invention and commercially available styrofoam.
Figure 4 is a photograph showing the results of the flame retardant properties of the styrofoam prepared according to the present invention.

이하 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 주로 건축용 내장재로 사용되는 스티로폼의 화재시, 발화가 지연되고 유해가스의 발생을 억제시키기 위하여, 작은 입자로 분쇄된 스티로폼 알갱이를 발포시키고, 이를 불연성제 용액으로 코팅하여 불연성제가 코팅된 스티로폼 알갱이를 얻고, 이를 다시 석고용액으로 성형하여 스티로폼을 제조하는 방법을 제공한다. In the present invention, in order to delay ignition and suppress generation of harmful gases in case of fire of styrofoam mainly used as building interior materials, foamed styrofoam granules are foamed and coated with a nonflammable solution to make styrofoam coated. It provides a method for producing a styrofoam by obtaining the granules, and molding them again into a gypsum solution.

본 발명에 따르면, 상기 스티로폼은 시판되는 제품을 구매하여 사용할 수 있으며, 이를 작업성과 성형성 등을 고려하여 0.58～2.3㎜의 크기로 분쇄하여 사용한다. 상기 0.58～2.3㎜ 크기의 분쇄 스티로폼을 약 100℃의 스팀으로 발포시키면, 다양한 크기의 발포 스티로폼을 얻을 수 있으나, 약 0.3～4㎜의 발포 스티로폼이 작업성 및 성형성이 좋다. According to the present invention, the styrofoam can be used to purchase a commercially available product, it is used by grinding to a size of 0.58 ~ 2.3㎜ in consideration of workability and formability. When the pulverized styrofoam of the 0.58 ~ 2.3mm size is foamed with steam of about 100 ℃, foamed styrofoam of various sizes can be obtained, but the foamed styrofoam of about 0.3 ~ 4mm is good workability and formability.

본 발명에 있어서, 상기 불연성제는 카올린, 점토 또는 이의 혼합물 50～70중량%, 규사 분말 10～30중량%, 알루미나 1～5중량%, 및 나머지는 물을 포함한다. In the present invention, the nonflammable agent comprises 50 to 70% by weight of kaolin, clay or mixtures thereof, 10 to 30% by weight of silica sand powder, 1 to 5% by weight of alumina, and the remainder of water.

상기 카올린, 점토는 열화에 대하여 우수한 내화성을 갖는 도막을 형성할 뿐만 아니라 다공성이며 스티로폼에 우수한 결합력을 나타낸다. 따라서, 그 사용량은 50～70중량%가 바람직하다. The kaolin and clay not only form a coating film having excellent fire resistance against deterioration, but also are porous and exhibit excellent binding force to styrofoam. Therefore, the amount of use thereof is preferably 50 to 70% by weight.

상기 규사는 규산이 많이 포함된 주물사로, 내화도는 높으나 결합력이 작아 주로 주강용 주물사나 시멘트, 유리의 원료로 사용되는 물질이다. 또한, 내열성과 단열성이 크므로 내화재료에 널리 이용되며, 이러한 목적을 위해 10～30중량%로 첨가된다. The silica is a foundry sand containing a lot of silicic acid, a high refractory but low bonding force is mainly used as a raw material for casting steel for casting steel, cement, glass. In addition, it is widely used in refractory materials because of its high heat resistance and heat insulation, and is added at 10 to 30% by weight for this purpose.

상기 알루미나는 자연상태에 많이 존재하는 것으로 철, 산소, 규소와 같은 다른 원소들과 결합된 상태로 존재한다. 베이어(Bayer) 법에서 보오크사이트를 뜨거운 수산화나트륨과 반응시키면 광석 중의 알루미늄이 알루민산 나트륨으로 되며 비용해 물질의 제거 후에 알루민산 용액으로부터 알루미늄의 수산화물이 석출된다. 그후 알루미늄 수산화물을 농축시키고 하소(calcining)시켜 알루미나를 제조하는 것으로서, 표면에 산화물 피막을 형성하여 주기 때문에 우수한 내식성을 지니고 있고 무독성이다. 상기 알루미나는 1～5중량%로 사용되며, 이 범위가 다른 혼합성분의 기능성을 저하시키지 않으면서 알루미나의 첨가 효과를 나타낼 수 있어 바람직하다. The alumina is present in a natural state in a state of being combined with other elements such as iron, oxygen, and silicon. When bauxite is reacted with hot sodium hydroxide in the Bayer method, aluminum in the ore becomes sodium aluminate, which in turn causes the hydroxide of aluminum to precipitate from the aluminate solution after removal. The aluminum hydroxide is then concentrated and calcined to produce alumina, which forms an oxide film on the surface and thus has excellent corrosion resistance and nontoxicity. The alumina is used in an amount of 1 to 5% by weight, and this range is preferable because it can exhibit the effect of adding alumina without lowering the functionality of other mixed components.

본 발명에 따르면, 스티로폼 알갱이에 카올린 및/또는 점토, 규사 미분, 및 알루미나를 코팅하면 열원에 대하여 저항력이 우수할 뿐 아니라 열원에 대하여 강력한 내화막, 자화막 및 다공질막을 형성하여 화재시 열원이 스티로폼 알갱이에 직화되는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, the coating of kaolin and / or clay, silica sand, and alumina on the styrofoam granules not only has excellent resistance to the heat source but also forms a strong fireproof film, a magnetization film and a porous film against the heat source so that the heat source is styrofoam in case of fire. It can prevent direct fire to a grain.

상기 카올린, 점토, 규사 분말 및 알루미나를 포함하는 불연성제의 입자 크기는, 예를 들면, 15～200㎛ 범위인데, 비용을 더 들여가며 15㎛ 미만으로 분쇄할 이유가 없으며, 200㎛를 초과하면 스티로폼에 코팅이 잘 되지 않는 경향이 있다. 또한, 상기 불연성제는 상기 발포 알갱이 스티로폼에 0.3～4㎜의 두께로 코팅된다. The particle size of the nonflammable agent comprising kaolin, clay, silica sand powder and alumina is, for example, in the range of 15 to 200 µm, but there is no reason to grind it to less than 15 µm at a higher cost, and if it exceeds 200 µm, Styrofoam tends to be poorly coated. In addition, the non-flammable agent is coated on the foamed styrofoam in a thickness of 0.3 ~ 4mm.

상기 불연성제는 물에 혼합된 상태로 가연성인 스티로폼 알갱이의 내면 및 외면에, 예를 들어, 0.3～4㎜의 두께로 코팅 후, 즉시 성형 또는 건조시켜 성형에 사용할 수 있다. 상기 코팅층의 두께는 원하는 두께를 얻기 위하여 불연성제의 도포와 건조를 반복적으로 실행할 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 0.3㎜ 미만이 되면, 화재발생시 유해가스의 흡착력이 적어 불연성제의 역할을 기대할 수 없으며, 코팅층의 두께가 클수록 화재시 발화를 지연시키고 유해가스의 흡착력이 큰 효과가 있으나, 경제적인 측면에서 4㎜를 초과하지 않는 것이 바람직하다. The nonflammable agent can be used for molding by immediately forming or drying the coating on the inner and outer surfaces of the flammable styrofoam granules in a state mixed with water, for example, in a thickness of 0.3 to 4 mm. The thickness of the coating layer may be repeatedly carried out the application and drying of the nonflammable agent to obtain the desired thickness. If the thickness of the coating layer is less than 0.3mm, the adsorption power of the harmful gas is not expected in the event of a fire can not be expected to play a role of a nonflammable agent, the larger the thickness of the coating layer is delayed ignition in the fire and the adsorption power of the harmful gas has a greater effect, but economical It is preferable not to exceed 4 mm from a phosphorus side.

이러한 불연성제가 코팅된 스티로폼은 화재발생시 자체의 가연성 물질에 의하여 발화되면, 불연성제에 의하여 발화가 지연되고 유독가스의 발생이 최소로 되는 것이다. 즉, 열기가 스티로폼에 가해지면, 외면에 코팅된 불연성제에 의하여 일차 연소가 지연될 뿐 아니라, 고체화되어 있던 불연성제가 분말화되면서 가연성 물질인 스티로폼에 흡착되므로 산소의 공급을 차단시키며, 또한 불연성제가 연소되면서 다공성의 흡착력이 큰 분말로 변환되므로 스티로폼이 연소되면서 발생되는 유독가스가 분말화된 불연성제로 흡착되어 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있다. Styrofoam coated with such a nonflammable agent is ignited by its own combustible material at the time of fire, the fire is delayed by the nonflammable agent and the generation of toxic gas is minimized. That is, when heat is applied to the styrofoam, not only the primary combustion is delayed by the incombustibles coated on the outer surface, but the solidified incombustibles are powdered and adsorbed to the styrofoam which is a combustible material, thereby blocking the supply of oxygen, and the non-combustibles Since the adsorption power of the porosity is converted into a powder while burning, the toxic gas generated when the styrofoam is burned can be minimized by being adsorbed by the powdered nonflammable agent and released to the outside.

또한, 상기 불연성제는 백운석, 장석, 활석, 산화아연, 소금, 코디어라이트(Cordierite) 및 규회석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 전체 불연성제에 대하여 30중량% 이하로 더욱 포함할 수 있다. 이들 성분은 점토 및/또는 카올린의 양이 상대적으로 적어지지 않는 30중량% 이하의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the nonflammable agent may further include one or more components selected from the group consisting of dolomite, feldspar, talc, zinc oxide, salt, cordierite and wollastonite at 30 wt% or less with respect to the total nonflammable agent. . It is preferable to use these components in the range of 30 weight% or less in which the quantity of clay and / or kaolin is not comparatively small.

본 발명에 따르면, 상기 백운석 및 장석은 열 반응을 촉진시키고, 소성온도를 올리는데 효과적이며, 균열을 방지할 수 있다. 상기 활석은 열 충격에 대한 우수한 저항성을 가지며, 상기 산화 아연은 소량 첨가하면 용융온도를 저하시키고, 한층 완전한 열원에 대한 도막 형성하여 내화도를 높이는데 사용할 수 있다. According to the present invention, the dolomite and feldspar can promote thermal reaction, increase the firing temperature, and prevent cracking. The talc has excellent resistance to thermal shock, and when a small amount of zinc oxide is added, the melting temperature can be lowered, and a coating film for a more complete heat source can be formed to increase the fire resistance.

한편, 소금은 알루미나와 열 화학반응을 하여 강력한 내화막을 형성하고, 코디어라이트 및 규회석 등은 열팽창계수가 적고, 급열 및 급냉에 강한 특성이 있다. On the other hand, salt is a thermal chemical reaction with alumina to form a strong refractory film, cordierite, wollastonite and the like has a low coefficient of thermal expansion, and has a strong resistance to rapid heat and quenching.

본 발명에 있어서, 석고는 스티로폼 형태를 유지하는 성형성과 세라믹으로서 열원에 대하여 강력한 스티로폼 형태 유지 및 저항력을 나타내는 내화성을 목적으로 사용되며, 물과 혼합하여 석고액 형태로 제공된다. 상기 석고액은 석고 30～65중량% 및 물 35～70중량%을 포함하며, 상기 석고액과 불연성제 코팅 스티로폼의 혼합 중량비는 20～40 : 60～80인 것이 바람직하다. In the present invention, gypsum is used for the purpose of maintaining the styrofoam form and the fire resistance exhibiting a strong styrofoam form retention and resistance to the heat source as a ceramic, mixed with water is provided in the form of gypsum liquid. The gypsum solution contains 30 to 65% by weight of gypsum and 35 to 70% by weight of water, and the mixing weight ratio of the gypsum solution and the nonflammable coating styrofoam is preferably 20 to 40:60 to 80.

특히, 석고는 표준 혼수량을 35～70중량%로 한 경우, 작업성 및 성형성을 최적으로 유지할 수 있다. 즉, 상기 범위에서 석고에 물을 투입 후 7분 후에 경화가 시작되며, 스티로폼과 성형시에는 10～25분 사이에서 성형이 가능하고, 0.53～0.3%의 종결팽창, 및 습윤시 75㎏/㎠ 이상 및 건조시 120㎏/㎠ 이상의 압축강도를 나타내어 최적의 작업성을 구현할 수 있다. In particular, gypsum can maintain optimal workability and moldability when the standard amount of coma is 35 to 70% by weight. That is, in the above range, curing is started after 7 minutes after the water is added to the gypsum, and the molding is possible between 10 and 25 minutes during styrofoam and molding, and the final expansion of 0.53 to 0.3%, and the wet 75 kg / ㎠ It can realize the optimum workability by showing the compressive strength of 120kg / ㎠ or more when the above and drying.

또한, 상기 석고액과 불연성제 코팅 스티로폼의 혼합 중량비로 제품을 성형한 경우, 토치램프로 약 750～1100℃에서 직화하여 30분간 노출하여도 1㎝ 이하의 변형을 가져오는 결과치와 화재가 발생하지 않아 바람직하다. 한편, 상기 성형은 통상적으로 원하는 성형품의 두께에 따라 60～120㎏/㎠의 압력으로 수행될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. In addition, when the product is molded in a mixed weight ratio of the gypsum solution and the non-flammable coating styrofoam, the result of the deformation and the fire that does not occur even after exposure for 30 minutes by direct exposure at about 750-1100 ° C. with a torch lamp does not occur. Not desirable. On the other hand, the molding may be generally performed at a pressure of 60 ~ 120kg / ㎠ according to the thickness of the desired molded article, but is not necessarily limited thereto.

아울러, 상기 석고액은 전체 석고액에 대하여 20중량% 미만으로 플라이 애쉬, 황산칼슘 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함할 수 있다. 즉, 상기 석고의 일부를 플라이 애쉬, 황산칼슘 또는 이들의 혼합물로 대체하여도 원하는 성형성 및 작업성을 얻을 수 있다. 이는 폐기물의 재활용 측면 및 대체물질의 활용 측면에서 바람직하다. In addition, the gypsum liquid may further comprise fly ash, calcium sulfate or a mixture thereof in less than 20% by weight relative to the total gypsum liquid. That is, even if a part of the gypsum is replaced by fly ash, calcium sulfate or a mixture thereof, desired moldability and workability can be obtained. This is desirable in terms of recycling waste and utilizing alternative materials.

본 발명에 따라 제조된 난연성 스티로폼은 복합 불연성 자재인 샌드위치 판넬, 실내 비내력벽 경량 칸막이 등으로 사용될 수 있으며, 본 발명에 따라 제품을 성형 후, 그 표면을 규산염으로 코팅, 예를 들면, 스프레이 코팅 등을 하면 열원에 대하여 더욱 강력한 저항성을 부여할 수 있다.
The flame-retardant styrofoam prepared according to the present invention can be used as a sandwich panel, a composite non-flammable material, a light weight partition of an indoor non-bearing wall, and after molding the product according to the present invention, the surface is coated with silicate, for example, spray coating or the like. This can give a stronger resistance to the heat source.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 제조공정을 좀 더 상세히 설명하지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

실시 예 1Example 1

세경 스티로폼(주)의 스티로폼을 파쇄기에서 분쇄한 후, 망체에 의해 2.3㎜이하의 입자크기를 갖는 스티로폼을 분리한다. 상기 분쇄 스티로폼을 약 100℃의 스팀으로 발포하여 0.3～4㎜의 발포 스티로폼을 분리하였다. Styrofoam of the narrow diameter styrofoam Co., Ltd. is pulverized in a crusher, and then styrofoam having a particle size of 2.3 mm or less is separated by a mesh. The ground styrofoam was foamed with steam at about 100 ° C. to separate foamed styrofoam of 0.3 to 4 mm.

한편, 불연성제인 카올린 30중량%, 점토 30중량%, 규사 20중량%, 및 알루미나 2중량%를 분쇄기에서 각각 15～200㎛의 입자로 분쇄하고, 물 18중량%와 혼합한 다음, 여기에 상기 발포 알갱이 스티로폼을 침적하고, 이를 3～4회 반복하여 0.3～4㎜의 두께로 코팅하였다. On the other hand, 30% by weight of kaolin, 30% by weight of clay, 20% by weight of silica, and 2% by weight of alumina were pulverized into particles of 15 to 200 µm in a grinder, respectively, and mixed with 18% by weight of water. Foamed granulated styrofoam was deposited, and this was repeated 3-4 times to coat a thickness of 0.3-4 mm.

코팅 즉시, 상기 불연성제 코팅 스티로폼 70중량%와 석고 50중량% 및 물 50중량%을 혼합시킨 석고액 30중량%를 교반하면서 혼합한 다음, 사각의 성형틀에 주입하고, 약 80 ㎏/㎠의 압력으로 프레스 성형하였다. 이때의 성형시간은 약 30분이 소요되었으며, 성형된 스티로폼은 0.1%의 종결팽창, 및 습윤시 80 ㎏/㎠ 및 건조시 130 ㎏/㎠의 압축강도를 나타내었다. Immediately after coating, 70% by weight of the non-flammable coating styrofoam and 30% by weight of the gypsum liquid mixed with 50% by weight of gypsum and 50% by weight of water were mixed with stirring, and then poured into a square mold, and the mold was about 80 kg / cm 2. Press molded at pressure. At this time, the molding time was about 30 minutes, and the molded styrofoam exhibited a final expansion of 0.1% and a compressive strength of 80 kg / cm 2 when wet and 130 kg / cm 2 when dry.

상기 성형품과 시판되는 스티로폼 보드의 내화성을 측정하기 위하여, 도 1과 같이 상기 성형품과 시판되는 스티로폼 보드를 인접하게 횡렬로 배열하고, 약 800℃의 토치램프를 본 발명의 성형품에만 30분간 직화하고, 본 발명의 성형품과 시판되는 스티로폼 보드의 변형을 관찰하였다. 그 결과, 도 4에서와 같이, 본 발명의 성형품은 1㎝ 이하의 변형을 가져오는 결과치를 얻었으며, 열원에 의한 화재는 없었다. 그러나, 시판되는 스티로폼 보드는 간접 가열임에도 불구하고, 가열 약 4분 후부터 변형(도 2 참조)이 시작되어 최종적으로 형체의 50% 이상이 변형(도 3 참조)되었다. In order to measure the fire resistance of the molded article and the commercially available styrofoam board, as shown in FIG. 1, the molded article and the commercially available styrofoam board are arranged adjacently in a row, and a torch lamp of about 800 ° C. is directly fired only for the molded article of the present invention for 30 minutes, The deformation of the molded article of the present invention and a commercially available styrofoam board was observed. As a result, as shown in Figure 4, the molded article of the present invention obtained a result of the deformation of 1 cm or less, there was no fire by the heat source. However, although commercially available styrofoam boards were indirect heating, deformation started (about FIG. 2) about 4 minutes after heating, and finally 50% or more of the body was deformed (see FIG. 3).

또한, 스티로폼 형태를 유지하는 석고 또한 세라믹으로서 열원에 대하여 강력한 스티로폼 형태 유지 및 저항력을 갖는 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명에 따른 스티로폼을 이용하여 건축자재 및 샌드위치 판넬 등을 생산하면 화재에 취약한 스티로폼에 대한 단점을 보완할 수 있다.
In addition, it was confirmed that the gypsum maintaining the styrofoam form also has a strong styrofoam form retention and resistance to the heat source as a ceramic. Therefore, production of building materials and sandwich panels using styrofoam according to the present invention can compensate for the disadvantages of styrofoam vulnerable to fire.

Claims (9)

스티로폼을 알갱이 형태로 분쇄하는 단계, 상기 알갱이 형태의 스티로폼을 발포시키는 단계, 상기 발포 알갱이 스티로폼에 불연성제를 코팅시키는 단계, 상기 불연성제 코팅 스티로폼과 석고액을 혼합시키는 단계 및 상기 혼합물을 원하는 형상으로 성형하는 단계를 포함하는 난연성 스티로폼의 제조방법에 있어서,
상기 불연성제는 카올린, 점토 또는 이의 혼합물 50～70중량%, 규사 분말 10～30중량%, 알루미나 1～5중량%, 및 나머지는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법.Grinding the styrofoam into granules, foaming the granular styrofoam, coating a nonflammable agent on the foamed granular styrofoam, mixing the nonflammable coating styrofoam and the gypsum solution, and mixing the mixture into a desired shape. In the method for producing a flame retardant styrofoam comprising the step of forming,
The nonflammable agent is 50 to 70% by weight of kaolin, clay or mixtures thereof, 10 to 30% by weight of silica sand powder, 1 to 5% by weight of alumina, and the rest of the method for producing a flame retardant styrofoam. 청구항 1에 있어서,
상기 분쇄 단계의 스티로폴 알갱이의 직경은 0.58～2.3㎜인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1,
Method for producing a flame retardant styrofoam, characterized in that the diameter of the styropol grains of the grinding step is 0.58 ~ 2.3mm. 청구항 1에 있어서,
상기 발포된 스티로폴 알갱이의 직경은 0.3～4㎜인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1,
Method for producing a flame retardant styrofoam characterized in that the diameter of the foamed styrofoll grains is 0.3 ~ 4mm. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 불연성제의 입자크기는 15～200㎛이고, 상기 발포 알갱이 스티로폼에 0.3～4㎜의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1,
The particle size of the non-flammable agent is 15 ~ 200㎛, the method of producing a flame retardant styrofoam, characterized in that the foamed styrofoam coated with a thickness of 0.3 ~ 4mm. 청구항 1에 있어서,
상기 석고액은 석고 30～65중량% 및 물 35～70중량%을 포함하며, 상기 석고액과 불연성제 코팅 스티로폼의 혼합 중량비는 20～40 : 60～80인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1,
The gypsum solution comprises 30 to 65% by weight of gypsum and 35 to 70% by weight of water, and the mixing weight ratio of the gypsum solution and the nonflammable coating styrofoam is 20 to 40:60 to 80. . 청구항 1 또는 6에 있어서,
상기 석고액은 전체 석고액에 대하여 0중량% 초과 ~ 20중량% 미만으로 플라이 애쉬, 황산칼슘 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1 or 6,
The gypsum solution is more than 0% by weight to less than 20% by weight based on the total gypsum solution further comprising fly ash, calcium sulfate or a mixture thereof. 청구항 1에 있어서,
상기 불연성제는 백운석, 장석, 활석, 산화아연, 소금, 코디어라이트 및 규회석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 전체 불연성제에 대하여 0중량% 초과 ~ 30중량% 이하로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법. The method according to claim 1,
The non-flammable agent further comprises one or more components selected from the group consisting of dolomite, feldspar, talc, zinc oxide, salt, cordierite and wollastonite in an amount of more than 0 wt% to 30 wt% or less based on the total non-flammable agent. Method for producing a flame retardant styrofoam. 청구항 1에 있어서,
상기 방법은 상기 성형단계 후의 성형품의 표면에 규산염으로 코팅시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼의 제조방법.
The method according to claim 1,
The method further comprises the step of coating with a silicate on the surface of the molded article after the molding step.
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